Giáo trình thực hành tổng hợp hóa học vô cơ phần 1 2

Các bài thí nghiệm này nham rèn luyện kĩ năng, thao tác thí nghiệm v ề tổn g họp chất vô cơ cho sinh viên, tạo điều kiện cho sinh viên hiêu sâu hơn những kiến thức lí thuyết đã được học

NGUYỄN THỊ THANH CHI (Chủ biên)

PHẠM ĐỨC ROÃN - LÊ THỊ HỒNG HẢI

LÊ HẢI ĐĂNG - LƯƠNG THIỆN TÀi - ĐINH THỊ HIÊN

Giáo trình

THỰC HÒÍIH ĨỔHG HỢP Hũfl HỌC VỒ Cữ

N HÀ XUẤT BẢN ĐẠI H Ọ C s ư PHẠM

Mã số: 01.01.373/1181 - ĐH 2012

MỤC LỤC

Trau q

LỜI NÓI Đ Ầ U 5

Bài 1 Đ iều chế đồng(II) sunfat (CUSO4.5H2O ) 7

Bài 2 Đ iều chế phèn nhôm - kali (K2SO4 A1ị( S0 4)_i.2 4H ị0) 12

Bài 3 Đ iều chế muối Mohr (F eS0 4(N H4):S0 4.6H:0) 17

Bài 4 Điều chế axit orthophotphoric (H1PO4) 22

Bài 5 Đ iều chế natri thiosunfat (N a íS iO i.S H iO ) 27

Bài 6 Điều chế kali iođua (K I) 32

Bài 7 Tồng hợp kali clorat (K.CIO3) 37

B ài 8 Tổng hợp kali pemanganat (K M nƠ4) từ quặng p irolu zit 42

B ài 9 Tổng hợp kali cromat (K.ỊCrO.1) 47

B ài 10 Tồng hợp natri cacbonat (xô đa) dựa theo phương pháp S o lv a y 52

Bài 11 Tông hợp hạt nano siêu thuận từ F e i04 bầng phương pháp đồng kết tủa 57

B ài 12 Tổng họp phức hexaam m inniken(II) clorua [N i(N H3)6]C l2) 62

B ài 13 Tổng hợp phức tetraammin đồng(II) sunfat [C u(N H3)4]S0 4.H20 67

Bài 14 T ổng hợp phức kali trioxalatoferat(III) (K j[F e(C2 0 4)i].3H2 0) 72

B ài 15 Tống hợp phức hexaaquơcrom(III) clorua ([Cr(H2 0)6] C Ị ỉ) 77

B ài 16 ứ n g dụng m ột số phương pháp vật lí, hoá lí nghiên cứu thành phần, cấu tạo, tính chất cùa các chất 82

PHỤ LỤC Một số bàng tra c ứ u 89

TÀI LIỆU THAM K H Ả O 94

3

LỜI NÓI ĐẦU

H oá học là m ôn khoa học thực nghiệm N hờ có thực nghiệm , người ta có cơ

sơ đ ế khẳng định lí thuyết m ột cách vững vàng Thực nghiệm giữ một vai trò quan trọng trong sự phát triển của hoá học.

Giáo trình Tì lực hành Tông hợp hoá học vô cơ được biên soạn dùng cho sinh viên

ngành Hoá học, hệ Đ ại học với thời lượng 2 tín chi Giáo trình này cũng là tài liệu tham khảo tốt để bồi dưỡng kĩ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh giỏi môn hoá học các câp.

N ộ i dung giá o trình gồm 15 b à i tồng hợp các chất và 15 b à i mẫu tường trình

thí nghiệm tương ứng Các bài thí nghiệm này nham rèn luyện kĩ năng, thao tác thí nghiệm v ề tổn g họp chất vô cơ cho sinh viên, tạo điều kiện cho sinh viên hiêu sâu hơn những kiến thức lí thuyết đã được học trong các học phần trước như phức

chất, phi kim và kim loại B à i 16 giớ i thiệu cách xác định thành phần, cấu tạo m ột

trong các chất tồ n g hợp được bàng phương pháp vật lí và hoá lí Bài này bước đâu giúp sinh v iên làm quen với các phương pháp hiện đại đã được học đế xác định

cô n g thức câu tạo sán phẩm tông hợp được.

Đ ể các bài thí nghiệm có tính khả thi trong điều kiện về cơ sở vật chất còn khó khăn yêu cầu dụng cụ hoá chất trong các bài thí nghiệm phải tương đối đơn giản, hơn nữa m ỗi bài thí nghiệm sinh viên chì thực hiện trong 1 buổi thí nghiệm (3 giờ),

riêng bài 16 được tiến hành trong 2 buổi thí nghiệm Vỉ thế các bài tổng hợp trong

giáo trình chưa đề cập nhiều việc xác định độ tinh khiết cùa sàn phẩm mà chỉ

h u ớ n g dẫn cách nhận biết định tính sàn phẩm tổng hợp được và sơ bộ đánh giá hiệu suất cùa quá trình tổng hợp.

Trong m ỗi bài thí nghiệm , chúng tôi không nhắc lại phần hướng dẫn các thao tác thực hành cơ bàn do sinh viên đã được học ở phần thực hành hoá đại cư ơ n g v à hoá nguyên tố Ở m ỗi bài đều có các câu hỏi yêu cầu sinh viên phải trả lời trước khi đến phòng thí nghiệm nhằm giúp các em hiểu sâu về cơ sở các bước tiến hành thí nghiệm , m ục đích của từng thao tác và các số liệu cụ thể trong bài Các câu hỏi trong phần tư ờng trình giúp sinh viên biết vận dụng kiến thức một cách c ó hệ thống đề giải thích các hiện tượng quan sát được và hiểu sâu sắc hơn m ối liên hệ giữa lí thuyết và thực nghiệm

5

Giáo trình biên soạn số bài nhiều hon so với thời lượng 2 tín chi để b ộ m õin có thể lựa chọn, thay đổi một số bài cho phù hợp với điều kiện của phòng thí nglluiệm theo m ỗi năm học.

Giáo trình lần đầu tiên đuợc biên soạn nên chắc chắn không tránh k h ỏi nlhiững thiếu sót Rất m ong nhận được những chi dẫn, ý kiến đóng góp của các ch u yêm gia,

đ ồng nghiệp và bạn đọc để chúng tôi có thể hoàn thiện giáo trình này.

X in chân thành cảm ơn.

C Á C T Á C G IA

6

B ài 1 Đ IÊ U C H Ẻ Đ Ồ N G ( I I ) S U N F A T ( C u S 0 4.5 H 20 )

I MỘT SỐ TÍNH C H Ấ T LÍ HOÁ Đ Ặ C TR Ư N G C Ủ A C u S 04.5H20

CuS0 4.5H: 0 là những tinh thể tam tà, màu chàm Ớ nhiệt độ trên 100 c , CUSO4.5H2O bắt đầu tách nước kết tinh và lần lượt chuyển thành các hiđrat màu lam C u S 04.4H20 , C u S 04.3H :0 và C11SO4.H2O ơ khoáng 2 5 0 ° c , C u S 04.5H :0 tách nước hoàn toàn tạo thành C11SO4 khan là chất bột màu trắng, rất háo nước và khi hút nước lại tạo thành các hiđrat Khi tiếp tục nung ờ nhiệt độ trên 6 0 0 °c , CuSOj bắt đầu bị phân hủy.

C11SO4 tan trong nước và rượu loãng, không tan trong rượu ngu.yên chất, dung dịch có môi trường axit yếu Khi C11SO4.5H2O tan trong axit clohiđric đặc, quá Irình hãp thụ nhiều nhiệt.

Dung dịch C11SO4 tác dụng được với các kim loại đứng sau đ ồn g trong dãy hoạt động hoá học, với dung dịch kiềm , bị điện phân khi có dòng điện, Đ ó là các phàn ứng thế hiện tính chất của ion Cu + N goài ra, C uSƠ4 còn có phản ứng đặc trưng với ion Ba tạo kết tủa B a S 0 4.

II HOÁ CHẤT VÀ DỤNG c ụ (d ù n g cho một n h ó m sinh viên)

Hoá chất: CuO bột, H2SO415%, các dung dịch NaOH, B aC li, NH3, nước đá, giấy lọc, p trắng.

Ó ng đong 25m l 1 Cân phân tích 1 Kính hiển vi

III C Á C H TIẾN HÀNH

Cho 25m l dung dịch H2SO4 15% (d = l,1 0 5 g /m l) vào cốc thúy tinh lOOml Cân 2 gam CuO bột rồi cho từ từ timg lượng nhỏ vào cốc (vừa cho vừa khuấy đều), đồng thòi đun nhẹ hỗn hợp phán ứng trên bếp điện cho đến khi lượng CuO lan hoàn toàn Lọc thu lấy dung dịch sạch rồi cô dung dịch trong nồi cách thủy đến khi xuất hiện váng tinh thế.

7

Đ e nguội hỗn hợp dung dịch sau phản ứng ớ nhiệt độ phòng rồi làm lạnh bềàng nước đá Khi tinh thê đã tách ra, lọc thu lấy tinh thê CUSO4.5H2O, ép san phiấm giữa hai tờ giấy lọc rồi sấy ở nhiệt độ 6 0 “ 70°c trong tủ sấy khoảng 3 0 phút Cân sản phẩm, tính hiệu suất cùa quá trình điều chế C11SO4.5H2O.

Hình ánh tinh thê thu C11SO4.5H2O được qua kính hiển vi:

H ìn h 1 : Anh tinh thế CUSO4.5H2O.

IV THỬ TÍNH CHẤT CỦA SẢN PHANI

Lấy một vài tinh thể CUSO4.5H2O điều chế được hoà tan trong khoảng 5>ml nước trong cố c rồi chia vào 4 ốn g nghiệm :

C ho vài giọt dung dịch N aO H loãng vào ống nghiệm thứ nhất.

C ho vài giọt dung dịch BaCỈ2 vào ống nghiệm thứ hai.

C ho từ từ từng giọt dung dịch NH3 đến dư vào ống nghiệm thứ ba.

C ho m ột ít p trắng vào ống nghiệm thứ tư.

Quan sát các hiện tượng xảy ra trong ống nghiêm Giải thích và viết phươrng trinh phàn ứng.

V CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

1 Nêu mục đích và c ơ s ờ lí th u yết cùa th í nghiệm điêu ch ế C11 S O4.5 H2O.

2 Trong th í nghiệm điều c h ế C11S O4 5 H2O, hiệu su ấ t cùa p h àn ứ ng đ ư ợ c tiinh theo H2SO4 hay C uO ? G ia i thích.

3 Tính khối lư ợng tinh thể C11 S O4.5 H2O và khối lư ợn g H ịO cần dù n g đê điìẻn

ch ế đư ợ c lOOml dung dịch C u S O j 10%.

C hú ỷ k h i làm t l ií n g h iệm :

Trong quá trình phản ứng có the CuO bị kết tàng làm giảm tốc độ phàn ứnig,

do đó phải khuấy liên tục hỗn họp phản ứng.

8

BAN T Ư Ờ N G TRÌNH THÍ N GHIỆM TỎ N G HỢP IIOÁ HỌC v ò c ơ

B à i 1. Đ IÊ U C H Ê Đ Ồ N G ( I I ) S U N F A T ( C u S 0 4.5 H 20)

N gày làm thi nglúệnt:

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM (5 đ iể m )

II C ơ S Ở LÍ T H U Y Ế T (1 5 đ iể m )

Sơ lược cách tiến hành (thông qua s ơ đ ồ và ph ư ơ n g trình phan ứng)

- Thiết lập côn g thức tính hiệu suất và giải thích:

III C Á C S Ố LIỆU V À K ẾT Q U Ả THÍ NGHIỆM (5 0 đ iể m )

1 C ác số liệu th ự c n g h iệm và k ế t qu á

m(u0 !gam) V H ,S O 1 5 0 /0 ( m 0 Msàn phẩm

Tổng thòi gian điều chế/

tổng họp

Hiệi suất

9

IV T R Ả LỜI C Â U HỎI (3 0 đ iể m )

Câu 1 Trong quá trình điều ch e C u S 0 j.5 H : 0 , có nên dùng axit H:SOj loãng

hơn hay dặc hơn khônu? Giái thích.

Câu 2 Trong muối C11SO4 có lẫn tạp chất là A liíS d O í Hãy trinh bày phươni pháp có thề loại bò lạp chất đế thu được C11SO4 tinh khiết.

C âu 3 Đ e điều ch ế C11SO4.5H2O, ngoài phương pháp cho CuO tác dụng với

H2SO4 loãng, ta c ó thề cho Cu tác dụng với H2SO4 đặc H ãy cho biết phương pháp nào hiệu quà hơn? G iãi thích.

Bài 2 Đ IÊ U C H Ê P H È N N H Ô M - K A L I

( K 2S04.Al2(S04)3-24H 20 )

I MỘT SỐ TÍNH CHẤT LÍ HOÁ Đ Ặ C TRƯNG C Ủ A PHÈN NHÔM - K A LI

Phèn nhôm - kali hay thường gọi là phèn chua có cô n g th ứ c là

K :S0 4.A12(S0 4)3.2 4H ị0 ở điều kiện thường, phèn chua là những tinh thể' hình bát diện, không có màu, có vị ngọt xít, nóng cháy ở 9 2 ° c , không lên hoa n g o à i không khí Khi nung đến 12 0° c , phèn chua mất nước kết tinh, biến thành khc>ủ xốp màu trang gọi là “phèn phi” dễ hút âm và chảy nước:

K A 1(S 04)2.12H20 iĩ0°c > K A I(S 04)2+ 12H20

Tiếp tục nung ớ 800 - 900°c, phèn phi phân huỷ theo phương trình hoá h ọ c :

KAI(SO_,), » 2K1SO4 + A120 , + 6SO: + 30 2

Phèn chua tan ít trong nước lạnh và tan nhiều trong nước nóng Đ ộ ho>à tan cùa phèn nhôm kali thấp hơn so với độ tan của các muối sunfat thành phẩn; phèn chua tan nhanh khi nhiệt độ tăng Trong nước, phèn nhôm - kali bị thuý phân cho môi trường axit yếu:

K A 1(S04) : + 12H ị O —> [K (H ị O)(,]+ + [A I(H ị O)(,]3+ + 2SO^

[A1(H20)c,]3+ + h 20 [A I(H20 )50 H ] 2" + H ,o +

II HOÁ CHẤT VÀ DỤNG c ụ (Dùng cho một nhóm sin h viên)

H oá chất: - A Iị(S0 4).i.1 8H ị0 tinh thể, K ịSO j tinh thể.

- Các dung dịch loãng: B aC h, NaOH G iấy pH, giấ y lọc.

lượng D ụ n g cụ

Số lượng D ụ n g cụ

S ố

lư ợ n g

Đ ũa thùy tinh 2 N hiệt kế 1 Bộ lọc hút chân không 1

III TIẾN HÀNH

Cân lOg A12( S 0 4)3.18H20 tinh thể rồi cho vào cốc thuý tinh lOOml S a u đó hoà tan A l2(S0 4)3.18H: 0 ờ khoảng 70°c bàng nước cất để đirợc dung dịchi bão hoà Tiếp tục cân 2,61 g K.2SO4 rồi cho vào cốc thuỳ tinh lOOml khác H oả tan

K :SO jàm g ớ khoang 70"c tron” mrớc cất đẻ dược dung dịch bào hoà Các quá trì nil hoà tan được thực hiện trong nôi cách thúy.

Diiiiư đùa thuỳ tinh lay ở m ỗi cốc một giọt dung dịch dưa lẽn lamen kinh và quan sát hai loại tinh thê két tinh trên lamen qua kính hiên vi.

Tiep tục dim ca hai dung dịch bão hoà (cua hai muối KịSO-i và AI^SO-i); ớ 70°C ) đến khi được hai dung dịch bào hoà mới ớ khoáng 9()"c Sau đó trộn lẫn hai duna dịch với nhau, dùng dũa thuv tinh khuấy mạnh hồn hợp Khi hỗn họp sàn phàm dạt đến nhiệt độ phòng, tiếp tục làm lạnh hỗn hợp bang nước đá khoáng 35 phút cho tinh thê phèn tách ra.

Lọc, thu lấy sàn phầm rán, ép san phâm giữa hai tờ giấy lọc rồi sấy khô ơ

5 0 - 6 0 'c trong tu sấy Quan sát hình dạng tinh thể phèn qua kính hiên vi và so sánh hình dạng cùa tinh thể phèn vừa điều chế được với hình dạng cứa tinh thể hai muôi ban đâu.

Cân san phẩm và tính hiệu suất quá trình tổng hợp phèn.

H ình 2: Anh minh hoụ th i nghiệm điểu chê ph èn nhóm - kah

IV THỬ TÍNH C H Ấ T C Ủ A PHÈN NHÔM - KALI

Hoà tan vài tinh thế phèn mới điều chế được vào khoang 3ml nước cất trong ốnc nghiệm , xác định môi trường cua dung dịch thu dược bang giấy đo pH (giữ lại dung dịch phèn cho các thí nghiệm sau) V ièt phương trình phan ứng phân

li cua phèn nhôm kali tron” nước đê chứng minh.

13

- Chia dung dịch phèn ờ thi nghiệm trên vào hai ôn g nghiệm

+ Ống thứ nhất cho thêm vài giọt dung dịch NaOH loãng.

+ Óng thứ hai cho thêm vài giọt dung dịch B aC h loãng.

- Quan sát các hiện tượng ' ra và giải thích.

V CẦU HỎI VÀ BÀI TẬP

1 Nêu mục đích và cơ s ơ lí thuyết cùa thí nghiệm điểu chế muối phèn nlìôin - kali.

2 a Cho biết độ tan s (g/IOOg H ị O) cùa ph èn nliôm - kali ớ 90°c v à ( f ' C là 93,7 và 5,69 Tính lư ợng phèn nhôm - kali cần đê điểu ch ế 3 0 m l dung d ịch p h è n hão hòa ờ 90°c và 0 ° c (coi thế tích ch át rắn không đá n g kê).

b K hi làm lạnh 30 m l dung dịch bão hòa ph èn nhôm - kali ừ 90°c x u ố n g 0 c thì lư ự itg p h èn tách ra tó i đa là bao nhiêu gam ?

3 Viết c á c phán ứng điểu ch é A Iị(S0 4) ị từ đ ấ t sét B iết rằng thành ph ú n ch ín h cua đ ấ t sé t là A IịO ị và có lan lạp ch ất là F c:O ì và SiO].

4 Nêu m ộ t số ứng (lụng cùa phèn chua tron g côn g nghiệp và tro n g V khoíd.

VI CH Ú Ý KHI LÀM THÍ NGHIỆM

Khi hoà tan các chất để được dung dịch bão hoà, ta không nên khuấy m ạnh quá làm cho dung dịch bắn trên thành cốc, chất ran bị kết tinh làm giám hiệu siuât.

Thiết lập công thức tính hiệu suất và giai thích:

INI C Á C SỐ LIỆU V À K Ế T Q U Ả THÍ NGHIỆM (5 0 đ iể m )

I Các số liệu th ụ c Iigliiệm và k é t quá

A12(S04).1.18H i 0 K2SO4 Phèn

phỉlm

Tổng thời giạn điều chế/

tổng họp

Hiệi sua

Hình dạng tỉnh thể

2 Tliử tinli c liấ l củ a ph è n n h ôm - k a li (10 điém )

V iết các phương trình phản ứng, nêu hiện tượng và giài thích:

a KA1(S0 4)2 + NaOH -> .

b K.AI(S0 4)2 + B aC li ->

5

3- Nhộn x é t k ét qu á và kiến Iighị

IV TR À LỜI C ÂU HỎI ( 3 0 đ iể m )

Câu 1 Tại sao lại trộn hai dung dịch K:SOa và A1ị(SO-i)í bão lioà ớ 90”C đế

điêu chế phèn nhôm trong khi đang có hai dung dịch này bão hoà ở 70uc ?

Ciìu 2 Khi làm lạnh hỗn hợp sàn phấm đế tinh thê phèn tách ra, nếu thấy hiện

tượng phèn khó tách ra, ta phải làm thế nào?

C âu 3 Hiệu suất tổng hợp phèn nhôm - kali được tính theo K2SO4 hay A1?( S 0 4).,? v ì sao? Theo cách tiến hành thí nghiêm được mô tà trong bài, hiệu suât phán ứng có thể đạt 100% hay không? Giải thích.

16

Bài 3 Đ IÊ U C H Ê M U Ố I M O H R ( F e S0 4( N H4)2S04.6H2C)

I MỘT SÔ TÍNH CHẤ T LÍ HOÁ Đ Ặ C TRƯNG CỦA F e S 04(NH4)2S 04.)H20

Ờ dièu kiện thường, FeS0j(N H4):S0j 6H: 0 tồn tại dạng tinh thề lập pluơng màu lục, dễ kết tinh, không hút âm và bền đối với oxi không khí hơn FeSƠ47H2O

M uối Morh không bị biến đôi khi cất trữ, tan nhiều trong nước, độ tan tăig khi nhiệt độ tăng.

Ớ 8 0 ° c , muối Mohr bát đầu tách nước kết tinh, đến 170HC nó tách nướt hoàn toàn tạo thành muối khan màu trang.

FeO.Fe(SO.ị) —> Fe2Ũ3 + SO2 + Oi

NH4HSOj -> NHj + S0 3 + HịO

Trone khí quyển N2, ion Fe trong m uối Mohr sẽ bị kết tủa hoàn toàn thành

F e(O H)2 nếu cho tác dụng với dung dịch kiềm và N H3 đặc Khi tác dụng vri chât oxi hoá mạnh như KM nƠ4, K ịC tỉO t, H2SO4 đặc nóng, H N O3, ion Fe2+ tront muội Mohr bị chuyển thành Fe3+ M uối M ohr thường được sử dụng thay thế cho muôi sắt(II) sunfat trong các phàn ứng có mặt Fe2+ vì m uối sắt(II) sunfat dễ bị oxi không khi oxi hoá thành sất(III):

4F e2++ 0 : +'(4 + 2 x )H 20 < - > 2F e2 3.xH 20 + 8H+

lon N H j trong m uối Mohr làm cho dung dịch muối này có m ôi trườrg axit nên cân bang chuyển dịch theo chiều nghịch đề hạn chế quá trình oxi hoá Fe •

II HOÁ CHẤT VÀ DỤNG c ụ (dùng cho m ột nhóm sinh viên)

I Hoá chất: Bột sắt, (N H4):SO j tinh thê, dung dịch loãng: NaOH, K.VlnO-1

K ịC tịO t: nước tíi’1, H2SO4 20 %, nước đá, giấy lọc.

17

Cân 4 ,7 g (N H4)2S0 4 tinh thể, sau đó hoà tan bằng nước cất n ón g ở 70° c vào

c ố c 1 OOml khác để được dung dịch bão hoà Đ un dung dịch thu được ở nhiệt độ

Trộn nẹay hai dung dịch n óng F eS Ũ4 và (N H ^ S O ) (đang c ó váng tinh thể)

v ớ i nhau đồng thời khuấy m ạnh Khi hỗn hợp dung d ịch trở về nhiệt độ phòng, làm lanh hỗn hợp bàng n uớ c đá khoảng 30 phút, m uối kép sẽ kết tinh Lọc hút các tinh thể m uối kép qua phễu lọ c Busne, lấy tinh thể ra và thấm khô bằng giấy lọc, sau đó sấy ở nhiệt độ 5 0 - 60°c trong tủ sấy khoảng 3 0 phút.

H ìn h 3: Anh minh hoạ g ia i đoạn điều chế FeSC >4 (a) và ành tinh thể m uối M ohr (b)

18

Cân sản phẩm muối Mohr thu được, tính hiệu suất cùa quá trình tổm yp muối Molir.

Quan sát hình anh tinh thẻ thu dược qua kính hiên vi.

IV' T h ủ tính ch ất cùa sản phâm

Lấy một vài tinh thể muối Mohr vừa điều chế được đem hoà tan bàng klnig 4m l nước cãt ròi chia ra 2 ông nghiệm Thêm vài giọt dung dịch NaOH loănỊ lo ống thử nhất (giữ ốn g thứ hai cho thí nghiệm sau).

Lấy khoáng lm l dung dịch KM nƠ4 cho vào một ốn g nghiệm khác, tiế)Jc nhỏ vào đó 1 2 giọt H2SO4 loãng, sau đó đồ dung dịch muối Mohr ỏ dg nghiệm thứ hai vào, lắc đều.

Quan sát các hiện tượng xảy ra và giài thích.

V C Â U HỎI VÀ BẢI TẬ P

/ Nêu m ục đích và c ơ s ở li thuyết cua th i nghiệm điểu ch ế m uối Mohr.

2 Tinh thê tích (lung (lịch a.xil H2SO 4 2 0 % ph àn ím g vừa đu với 2 g Fi lét (lung ílịch H2SO4 có d ~ I,143g/m ỉ Tại sa o tron g b à i th í nghiệm, đê hoci ta ỉ g

b ộ t Fe lụi dù n g 2 5 m l dung dịch H 2 SO 4 20 % ? Neu I sinli viên cân đư ợc 2 ,1 ’ ột

Fc VÀ muốn tiến hành làm th i nghiệm thì lư ợng m uối (N H ^ịSO ạ cần p h á i ciilù bao nhiêu? G iùi thích.

3 Tại sa o khi có dung dịch thu đư ợ c khi cho F e túc dụ n g vớ i diingcrh

H 2 S O 4 p h a i cô trên n ôi cách thuỳ?

- Thiết lập côn g thức tính hiệu suất và giải thích:

III CÁC SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ THựC NGHIẸM (50 điểm)

1 C á c s ố liệu th ự c líg liiệ m và k ế t qu á

mFc %i,so4 (ml) •"(NH.hSO, Vnước hoà tan

(NH4)2S04 (ml) nisản phấm

Tông thòi gian điều chế/ tổng họp

Hiệu suất

3 N h ậ n x é t k ế t q u ả vù kiến n g h ị

IV T R Ả LỜI C Â U HỎI (3 0 đ iể m )

C âu 1 Trong thí nghiệm dùng axit H2SO4 20%, có nên dùng axii đặc hơn hay loãng hơn không? Vì sao?

C âu 2 Tại sao phái trộn hai dung dịch FeSƠ4 và (N H4)ịS0 4 bàc hoà ở 70°c?

N eu các dung dịch này không bào hoà ở 70°c thì ảnh hường như thè nào đên kêt quá cùa bài thi nghiệm ?

C âu 3 M uốn thừ xem sàn phẩm có lẫn muối Fe)(SO.»)i hay không thì làm

cách nào? V iết phương trình phàn ứng để minh hoạ.

21

A xit orthophotphoric là axit ba nấc và có độ mạnh tru n g bình (Ki = 7 ,6 1 0

^2= 6 ,2 1 0 8 và K ỉ = 4 ,4 1 0 l3) H3PO4 còn thể hiện tính lưỡng tính khi tác dụng

với axit rất mạnh như HCIO4 khan Ở trạng thái dung dịch, ran và lòng, H3PO4

không có khả năng oxi hoá ở dưới nhiệt độ 3 50 - 400°C; ờ nhiệt độ cao hơn nó

là chất oxi hoá yểu, có thể tương tác với kim loại Khi đun nóng dung dịch H3PO4

trên 1 5 0 °c không thu được H3PO4 100% mà nó bẳt đầu mất nước liên kết Đun nóng đến 2 6 0 ° c chuyển thành axit điphotphoric H4P2O7 Khi đề nguội hoặc đun nóng (có mặt của axit mạnh), axit điphotphoric chuyền lại thành axit orthophotphoric Đun nóng đến 3 0 0 ° c , axit điphotphoric chuyển thành axit metaphotphoric (H P 0 3)n Khi tương tác với nước, (HPC>3)n lại chuyển chậm thành H3PO4 và nhanh hưn khi đun sôi.

II- HOÁ CHẤT VÀ DỤNG c ụ (dùng cho m ột nhóm sinh viên)

H oá chất: Photpho đò, dung dịch H N O3 10M, dung dịch (N H4)2M o0 4, dung dịch NaOH 0,2M , dung dịch HNO3 IM , dung dịch A gN Ơ3, chì thị mety] da cam, phenolphtalein.